레이저는 우주 공간에서 회절 때문에 아주 먼 거리를 이동하지 못함. 회절은 파동이 어떤 장애물에서 휘어져 나오는 현상이고, 레이저의 경우 회절은 거울의 반지름의 크기에 영향을 받음. 그래서 우주 공간에서 전자기파를 원하는 점에 집중하려면 커다란 거울이나 위상 배열 안테나가 필요함.
이 논문에서는 입자들의 쌍극자 모멘트와 가우시안 빔을 이용해서 우주선을 추진하는 방법이 나와있음.
왼쪽 그래프는 빛의 세기와 입자가 레이저 빔을 굴절시키는 정도를 나타냈고, 오른쪽은 입자가 레이저 빔 안쪽으로 들어가려고 하는 걸 나타낸 거임.
이게 같이 일어나면서 레이저와 입자빔은 각각 회절을 줄이게 되서 멀리서도 아주 작은 레이저 빔 반지름을 얻을 수 있음.
아무튼 이걸 잘 이용하면 레이저 빔을 조종할 수 있는데 자세한 건 너무 어려우니까 패스함.
논문에서는 0.01AU/m ~ 1AU/m 정도의 레이저 빔 지름을 얻을 수 있다고 함.
프록시마 센타우리까지 0.1C로 우주선을 날리는 걸 분석한 그래프
높은 속도를 내려면 질량 흐름이 작을수록(3, 1) 밀도가 작을수록(1,2) 유리함. 만약 더 강한 쌍극자를 가진다면, 가열에 필요한 시간은 줄어들고(1, 3) 레이저를 집중할 수 있는 거리가 짧아짐.
종합적으로 따져 본다면 세슘이 가장 좋을 것임.
이전의 레이저 추진 컨셉의 페이로드가 2g 정도였다면, 입자빔을 사용해서 5g 까지 늘릴 수 있다 함. 약간의 질량은 입자빔으로 출력을 만드는 데 사용될 것임.
입자빔의 에너지 효율이 레이저보다 높기 때문에 에너지 효율 면에서는 더 좋을 것임.
페이로드 질량을 최대한 늘린다면, 60kg를 0.44c로 가속할 수 있음.
출처:
우주에서의 입자빔 part 3 -차갑고, 레이저와 같이 사용되는 입자빔[시리즈] 우주에서의 입자빔 part2 · 우주에서의 입자빔 part2 · 우주에서의 입자빔 1 part 1, 2 먼저 보고 올 것 입자빔 성능 제한 요소 입자빔의 성능을 결정하는 건 입자빔의 분산, 입자 에너지gall.dcinside.com
전에 ToughSF에 있는 비슷한 글 번역한 적 있는데 추진만이 아니라 레이저 무기를 강화하는데도 사용할 수 있음.
입자빔 시리즈 번역할 때 힘들어서 빠트린 거 많은데 벌써 2년이나 지나버렸네
이번 NIAC 2024에도 재밌는 거 많이 올라왔음. scott manley가 영상 보고오면 얼마나 재밌는지 볼 수 있음.
관련 글은 자료 찾을 때마다 올릴 것임.
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